基于深度学习的下肢康复外骨骼步态轨迹预测

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万方数据

中文摘要：下肢康复外骨骼广泛应用于下肢训练.准确的步态预测对下肢康复外骨骼的功能起着至关重要的作用.然而,目前步态预测的研究在精准度和实时性上仍存在一定的挑战,尤其是在处理个体差异和复杂步态模式时.本研究的目标是实现高精度的步态运动预测,以提升下肢康复外骨骼的功能性.本文探讨了使用长短期记忆网络(LSTM)和卷积神经网络—长短期记忆网络(CNN-LSTM)两种深度学习算法,通过足底压力数据预测个体步态轨迹的方法.在研究中,8名健康受试者穿戴下肢康复外骨骼,该下肢康复外骨骼配备有足底压力鞋垫,实时采集足底压力数据.模型性能通过留一法交叉验证进行比较,结果表明CNN-LSTM模型在预测精度和响应速度方面均优于LSTM模型.实验结果验证了使用足底压力数据通过深度学习算法进行步态预测的有效性和准确性,进一步提升了康复外骨骼的实用性.本研究对于进一步推动下肢康复外骨骼的发展以及针对病人的个性化步态生成具有重要意义.

作者：

李亚宁、黄国威、谢龙汉

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作者单位：

华南理工大学吴贤铭智能工程学院,广州,511400

力之医疗科技(广州)有限公司,广州,511400

关键词：

下肢康复外骨骼步态轨迹预测深度学习长短期记忆网络传感器数据卷积神经网络多模态数据融合

出版年：

2024

机器人技术与应用

国家863机器人技术主题专家组　北方科技信息研究所

机器人技术与应用

影响因子：0.289

ISSN：1004-6437

年,卷(期)：2024.(4)